Широко используется сульфат марганца в качестве микроудобрения, в комбикормовой, аграрной промышленности, обрабатывают семена сахарной свёклы, хлопчатника и др. Его используют для некорневой подкормки и для производства марганизированного  суперфосфата. В овощеводстве  защищенного грунта сульфат марганца используется для основной заправки грунтов и субстратов, применяется при дефиците в почве марганца, что может послужить причиной снижения урожайности. На листьях растений нехватка марганца проявляется ожогами, пятнами и хлорозами.Сульфат марганца используют для овощных, ягодных или цветочных культур. Разведенное в воде удобрение равномерно распыляется на листья растений в сухую безветренную погоду.
Применение нашел сульфат марганца и в производстве ферритов. Как компонент красителей в текстильной и фарфоровой промышленности.
Сульфат марганца используют при производстве свинцово-марганцевых сиккативов, соли двухвалентного марганца каталитически действуют на протекание некоторых окислительных процессов, особенно происходящих под действием атмосферного кислорода, на этом основано их применение в качестве сиккативов – веществ, которые будучи растворенными в льняном масле, ускоряют его окисление кислородом воздуха и, тем самым, способствуют более быстрому высыханию. Льняное масло, содержащее сиккатив, называют олифой. В качестве сиккативов применяются некоторые органические соли марганца.
Применяют сульфат марганца в органическом синтезе, как катализатор, в том числе при производстве жирных синтетических кислот.